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May 5, 2008

Wikipedia: Asymmetric Digital Subscriber Line

Filed under: — admin @ 4:08 pm
Splitter ADSL per separare dati e voce

Splitter ADSL per separare dati e voce

La tecnologia ADSL (acronimo dell’inglese Asymmetric Digital Subscriber Line), facente parte della famiglia di tecnologie denominata DSL, permette l’accesso ad Internet ad alta velocità (si parla di banda larga o broadband). La velocità di trasmissione va dai 640 kilobit per secondo (kb/s) in su, a differenza dei modem tradizionali di tipo dial-up, che consentono velocità massime di 56 kb/s in download e 48 kb/s in upload (standard V.92), e delle linee ISDN che arrivano fino a 128 kb/s (utilizzando doppio canale a 64kb/s) simmetrici.

Con l’ADSL il segnale è codificato in maniera digitale anche nella parte dalla linea telefonica all’utente (“subscriber line”) e la velocità di invio dati è asimmetrica. Quella in uscita infatti è più bassa, per suddividere meglio la quantità di informazione a disposizione, tenendo conto che tipicamente per le utenze private si chiede molta più informazione in ingresso che in uscita.

Modem ADSL

Modem ADSL

Peculiarità della tecnologia ADSL è la possibilità di usufruirne senza dover cambiare i cavi telefonici esistenti e senza dover usare linee separate per i dati e per le comunicazioni-voce normali: sul doppino telefonico in rame, è infatti possibile far viaggiare contemporaneamente sia i dati digitali che il segnale telefonico analogico, grazie alla banda differente usata per i due segnali: la voce usa infatti le frequenze comprese tra 300 e 3400 Hertz (Hz), mentre ADSL sfrutta quelle sopra i 4 kHz. Ciò è dovuto al fatto che il doppino di rame consente frequenze fino a vari megahertz (MHz). Già nei primi anni settanta lo stesso principio era stato utilizzato per la filodiffusione, il cui segnale viene inviato usando le frequenze fino ai 15 kHz.

Metà della banda disponibile su un singolo doppino è per il segnale analogico che serve 700 utenze telefoniche; l’altra metà per utenze ADSL. Il numero di utenze dipende dal “taglio” di banda richiesto.

Teoricamente, anche il traffico voce può viaggiare alle frequenze ADSL. Questo comporta un certo spreco di banda, poiché l’ADSL non può funzionare sulle basse frequenze del doppino, che, senza traffico voce, restano sottoutilizzate.

Un altro dei vantaggi della tecnologia ADSL è la separazione delle bande dedicate al download e agli upload, a differenza ad esempio del collegamento mediante protocollo V.90 che essendo molto vicino al limite teorico di un canale telefonico non permette un sistema duplex alla massima velocità.

Frequenze utilizzate dall'ADSL

Frequenze utilizzate dall’ADSL

L’attivazione del servizio ADSL richiede però l’applicazione ai dispositivi “standard” (prese di telefoni, fax e modem analogici) di un opportuno filtro (o splitter) ADSL, che fa sì che a tali apparati arrivino soltanto le frequenze relative al servizio telefonico di base, bloccando a monte quelle per la trasmissione dati, che altrimenti possono generare disturbi e fruscii. Attualmente (2007) i produttori di modem e router hanno la tendenza a installare un filtro passa-alto ad alto grado (5° o superiore) direttamente dentro il modem, così facendo tutti gli eventuali rumori o disturbi causati dal modem nella gamma delle frequenze telefoniche (0 – 4000 Hz) vengono eliminati a monte, evitando che si diffondano nel sistema telefonico classico permettendo, in alcuni casi, di poter escludere i filtri applicati a ogni singola presa telefonica presente nell’abitazione.

Si noti che su una linea ISDN non può essere aggiunta la ADSL, perché ci sarebbero delle frequenze in comune. In questi casi viene aggiunta una nuova linea telefonica che però non è collegata al servizio di fonia standard. In Germania, dove lo sviluppo di ISDN era molto elevato, si è invece preferito chiedere ai costruttori di apparati di sviluppare versioni localizzate che lasciassero libere le frequenze usate da ISDN.

Attualmente (2007) in Italia le velocità stanno aumentando e le offerte da 4, 6 e più megabit sono comuni, ma stanno diventando sempre più frequenti le offerte ADSL 2+, a 12, 20 e 24 megabit. La velocità media è a volte sotto il picco teorico perché la banda è frazionata fra molti utenti. Come accade per l’ADSL2 a 20 megabit, soltanto chi abita in vicinanza della centrale telefonica potrà godere di questa velocità. Il segnale decade rapidamente e a 5 km di distanza la velocità di download non supera i 640 kbit/sec.

Il 75% dei contratti sono stipulati con tariffazione a consumo e la durata commerciale dei suddetti è di un anno dall’attivazione. La tecnologia dei DSLAM serve per rimodulare il segnale sul doppino in rame, con un costo di circa 15.000 euro a centrale telefonica per la copertura del servizio.

Da notare purtroppo che, malgrado le nuove linee adsl 2+, in Italia ben 10 milioni di persone non possono ancora accedere ad una minima ADSL(1) venti megabit, perché la copertura adsl, taglia fuori ancora molte zone della penisola poiché non vengono sfruttate alternative come l’extended adsl o il wi-fi (vedasi digital divide).

La banda minima garantita (MCR) è a discrezione del provider. Teoricamente ADSL non ha una velocità minima, massima e un throughput medio, ma un solo parametro di velocità: nei contratti è infatti indicata una sola velocità, che propriamente è detta velocità di punta (Peak Cell Rate, PCR). Gli operatori mettono a disposizione dell’utente un canale con date caratteristiche, quali PCR e MCR. Eventuali rallentamenti possono essere dovuti a diversi fattori, tra cui congestione del nodo ATM oppure problemi di banda del nodo (server) remoto a cui si fanno richieste. Alcuni operatori effettuano overbooking: la somma dei singoli MCR delle connessioni supera l’MCR del nodo di attestazione. Questo significa che potrebbero verificarsi delle congestioni a causa dell’elevato traffico generato contemporaneamente dagli utenti.

Tipicamente, i contratti ADSL non garantiscono la continuità del servizio. In caso di interruzioni dovute a corti circuiti, allagamenti o atti vandalici nelle centrali telefoniche, danneggiamento dei cablaggi durante cantieri di lavoro, l’utente con tariffa flat è tenuto dal contratto a pagare anche per i mesi in cui l’ADSL non è più disponibile sulla sua linea.

La legge sul servizio universale impone di garantire il servizio voce e una banda minima di 30 kb/s per le connessioni Internet. Le linee ADSL di Telecom o le linee di altri operatori attestate in wholesale Telecom hanno una banda minima garantita di 10 kb/s, che è quella richiesta per il traffico voce, e non garantisce nemmeno un collegamento Internet in connessione analogica.

In pratica, lo stesso doppino verso la centrale è condiviso da più persone. Ciò può essere visto come una ripartizione fra più utenti della banda e degli alti costi di installazione di un doppino, oppure la stessa banda viene rivenduta più volte a persone diverse. Il canone ADSL è legato all'”affitto” di una porta del DSLAM in centrale telefonica; se il numero di utenti per porta del DSLAM è troppo alto, cade la probabilità di creare un collegamento e la velocità della connessione. Un valore di riferimento è di 10-12 per ogni porta del DSLAM.

Il rallentamento si crea soprattutto nell’ultimo miglio, dalla centrale telefonica che è il POP di accesso alla casa dell’utente. Il fatto che ADSL è un mezzo condiviso non è una necessità tecnica, ma una scelta commerciale dei provider; così come una diversa velocità di upload e download. Tali scelte sono state dettate da una migliore gestione ed ottimizzazione del traffico.

Indice

ADSL e VDSL2

Una ADSL, in quanto asimmetrica (cioè velocità di upload diverse da quelle di download) è adatta ad esempio al download via web, streaming audio/video, etc; sono invece penalizzate le applicazioni per la comunicazione (è infatti il caso del VOIP ) e la condivisione a causa della generale bassa velocità di upload attualmente (2007) offerta dai vari gestori.

In Francia (vedi [1]) dal 2005, e in Germania (v. [2]) è stata introdotta la tecnologia VDSL2 che fornisce una velocità simmetrica di 50 megabit/sec sia in download che in upload.

Il problema dei MUX

Come detto, metà della banda disponibile su un singolo doppino è dedicata al segnale analogico che serve 700 utenze telefoniche; l’altra metà per utenze ADSL. Il numero di utenze servibili dipende dal “taglio” di banda richiesto.

Talora la centrale telefonica risulta coperta da ADSL, ma ad alcuni numeri di telefono della centrale non è attivabile la banda larga perché i rispettivi doppini sono collegati ad un MUX.

Il MUX alza la bassa frequenza delle chiamate vocali alle alte frequenze del segnale ADSL. In questo modo la banda destinata all’ADSL viene utilizzata per il traffico voce di altre 700 utenze telefoniche. Così, si risparmia il secondo doppino che sarebbe altrimenti necessario per servire le altre 700 utenze telefoniche, ma utilizzano frequenze necessarie al funzionamento dell’ADSL. I MUX dimezzano la quantità di doppini necessaria, ma bloccano la velocità massima del collegamento Internet a 56 kbit/sec (128 se si ha una ISDN).

Se la centrale telefonica è servita da ADSL (ossia ha un DSLAM) o è a pochi chilometri da un’altra servita da ADSL, il problema può essere risolto senza un onere eccessivo. Viene tolto il MUX, in modo da liberare la banda del doppino riservata all’ADSL e questo doppino è collegato al DSLAM. Così, viene realizzata la copertura di 700 utenze; tuttavia, le altre 700 che utilizzavano la banda ADSL per le chiamate voce, restano senza linea telefonica.

Per evitare ciò, è necessario tirare un nuovo doppino. Il secondo doppino viene esteso fra la centrale telefonica e il punto di terminazione dei doppini delle utenze.

Questo processo è necessario per ogni doppino che era collegato al MUX.

Dunque, se non si riceve il segnale ADSL sono possibili essenzialmente 2 casi:

  1. centrale con DSLAM (coperta da ADSL) e doppino “sfortunato” sotto MUX;
  2. centrale senza DSLAM (con o senza MUX): è il caso più probabile e frequente.

ADSL con IP statico e privacy

Le connessioni ADSL pongono un problema di privacy, se l’indirizzo IP è configurato staticamente. In questi casi, poiché l’IP assegnato all’utenza è lo stesso ad ogni connessione, risulta facile identificare il traffico dati generato dalla navigazione di questi utenti e associarlo a quello relativo alle sessioni precedenti. Il numero telefonico e il nominativo del titolare della linea utilizzata nella connessione restano dati protetti (disponibili solo su richiesta della magistratura), ma l’indirizzo IP viene registrato nei file di log di qualunque sito visitato ed è trasmesso continuamente durante qualsiasi tipo di trasferimento dati. Anche nel caso in cui si scelga di non fare mai uso esplicito di nome e cognome le informazioni raccolte possono essere aggregate in base all’indirizzo IP per risalire a informazioni di carattere personale. L’uso di programmi, come Tor o Privoxy (en), e di trucchi per rendere anonima la connessione può aiutare a rendere più difficile la tracciatura; tuttavia il provider che fornisce il servizio di connettività ha sempre potenziale accesso a tutte le operazioni effettuate. Fatto, quest’ultimo, altrettanto valido per le tradizionali connessioni dial-up PSTN.

Tecnologie ADSL

Nome standard Tipo Velocità massima
in Downstream
Velocità massima
in Upstream
ANSI T1.413-1998 Issue 2 ADSL 8 Mbit/s 1.0 Mbit/s
ITU G.992.1 ADSL (G.DMT) 8 Mbit/s 1.0 Mbit/s
ITU G.992.2 ADSL Lite (G.Lite) 1.5 Mbit/s 0.5 Mbit/s
ITU G.992.3/4 ADSL2 12 Mbit/s 1.0 Mbit/s
ITU G.992.3/4 Annex J ADSL2 12 Mbit/s 3.5 Mbit/s
ITU G.992.5 ADSL2+ 24 Mbit/s 1.0 Mbit/s
ITU G.992.5 Annex L ADSL2+ 24 Mbit/s 3.5 Mbit/s

Lo standard non-Annex ADSL2 e ADSL2+ supporta una ulteriore larghezza di banda di 256 kbit/s in upstream se viene usata normalmente per chiamate vocali POTS.

Una nuova tecnologia, Dynamic spectrum Management, promette di elevare la banda del tradizionale doppino telefonico dagli attuali 25 megabit/secondo a 250, grazie a modelli matematici più avanzati di correzione del segnale, e a una modulazione intelligente della potenza elettrica trasmissiva fra le varie bande.

In questo modo si riuscirebbero a eliminare gran parte delle inteferenze generate dalla distanza di trasmissione e dal mezzo metallico. La tecnologia è brevettata da John Papandriopolous, PhD all’università di Melbourne, Australia, e necessita di alcuni anni per divenire commerciale.

Tariffe ADSL

In Italia

Le tariffe ADSL sono classificate in tariffe a tempo, tariffe flat e al megabyte scaricato.

Il Secondo Decreto Bersani ha vietato le clausole contrattuali che richiedevano di abbonarsi per un periodo minimo di un anno e di pagare al provider i mesi restanti, in caso di recesso anticipato. Di conseguenza, con tutti gli operatori il contratto ADSL può essere disdetto in ogni momento, pagando le spese del distacco e i consumi del mese corrente.

Le normative AGCOM prevedono l’obbligo per Telecom di fornire all’ingrosso, e per i singoli operatori di avere un piano tariffario per un servizio ADSL solo dati. In questo caso, il cliente può avere due operatori per la stessa linea, uno per le chiamate dal telefono fisso, e un altro per la connessione ADSL. Può anche optare per avere una linea esclusivamente ADSL, senza telefoni collegati, e, in alternativa, utilizzare il Voice Over IP. La linea solo dati non dovrebbe richiede un canone, ed ha come unico costo il pagamento del servizio, ma l’operatore di riferimento richiede un costo aggiuntivo per le linee solo dati ADSL.

Voci correlate

  • DSL
  • WiFi
  • Anti Digital Divide
  • Banda larga (broadband)
  • Mappatura della banda larga
  • Copertura ADSL in Italia
  • Progetto Socrate
  • Centrale telefonica
  • Dial-up
  • Internet
  • Modem
  • ULL (Unbundling o ultimo miglio)
  • ADSL2
  • ADSL2+
  • VDSL
  • VDSL2
  • Adsl satellitare
  • Expand dsl
  • Access point
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